УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ПЛОДОВ, ОВОЩЕЙ И КОРНЕПЛОДОВ

Название	УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ПЛОДОВ, ОВОЩЕЙ И КОРНЕПЛОДОВ
Разработчик (Авторы)	Антонов Н.М., Искуснов Ю.В., Кузнецов С.С., Лебедь Н.И., Шапров М.Н.
Вид объекта патентного права	Полезная модель
Регистрационный номер	118519
Дата регистрации	30.11.2011
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Полезная модель относится к области обработки плодов, овощей, корнеплодов резанием и может быть использована для измерения силы резания рабочими органами измельчителей плодоовощной продукции.

Известно устройство для измерения силы, содержащее корпус, на котором закреплен магнитоупругий элемент, выполненный из магнитострикционного материала в виде электрического проводника, уложенного спирально, а также элемент приложения силы, расположенный параллельно пластине корпуса и контактирующий по всей длине с магнитоупругим материалом, подключенным к источнику переменного тока, обеспечивающему появлению в нем поверхностного эффекта (патент РФ на изобретение №2252401, G01L 1/12, опубликовано 20.05.2005).

Недостатком является узкий диапазон применения измерительного устройства, не позволяющий в полной мере изучать с помощью него прочностные свойства плодоовощной продукции, в частности, удельное усилие на разрезание материала рабочими органами измельчителей плодоовощного сырья.

Известно устройство для измерения составляющих сил резания, состоящее из основания, на котором закреплены неподвижные стойки с датчиками, а также пластины для установки обрабатываемого материала резанием с прихватами, причем стойки содержат дополнительные направляющие с узлами трения качения, а составляющие силы резания независимо измеряются устройством в трех ортогональных направлениях (патент РФ на изобретение №2397856, B23Q 17/09, G01L 5/16, опубликовано 27.08.2010).

Недостатком данного устройства является возможность измерения силы резания только при одной постоянной скорости подачи ножа к материалу, исключающее исследование влияния скорости на удельное усилие разрезания материала, что недостаточно для изучения факторов, направленных на минимизацию затрат энергии при выполнении процесса резания.

Задача полезной модели - увеличение возможностей применения измерительного устройства с учетом составляющих элементов процесса резания, в частности - скорости резания, вида и углов резания и заточки ножей.

Задача решается тем, что рабочий орган измельчителя перемещается по направлению к толкателю и балке восприятия нагрузок, с установленным между ними тензометрическим датчиком усилия сжатия, вверх или вниз механизмом вертикального перемещения на разных скоростных режимах, создаваемых электродвигателем с различной скоростью вращения.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение возможностей применения измерительного устройства за счет дополнительного включения в объект исследования рабочего органа измельчителя, с учетом составляющих элементов процесса резания, в частности - скорости резания за счет создания различных скоростных режимов резания опытного материала, а также вида и углов резания и заточки ножей.

На фигуре изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит опорную плиту 1 со стойкой 2, неподвижно закрепленный на ней электродвигатель 3 с различной скоростью вращения, передающего крутящий момент посредством вала 4 через муфту 5 на механизм вертикального перемещения 6 рабочего органа измеличителя 7, опоры 8 с балкой восприятия нагрузки 9, толкателем 10 и установленный между ними тензометрический датчик усилия сжатия 11, передающий изменение сопротивления при работе на АЦП и далее на ЭВМ (на рисунке не показаны).

Устройство работает следующим образом. Посредством передачи крутящего момента валом 4 через муфту 5 от электродвигателя 3 на механизм вертикального перемещения 6 рабочий орган измельчителя 7 (с предварительно помещенным на него опытным материалом) перемещается вверх навстречу толкателю 10 и балке восприятия нагрузок 9. При этом производится воздействие на тензометрический датчик усилия сжатия 11, находящегося между ними. Полученный сигнал от датчика передается на АЦП и далее на ЭВМ. При этом электродвигатель 10 имеет возможность вращаться с различной скоростью, создавая при этом разные режимы резания.

Данное устройство позволяет за счет применения электродвигателя с различной скоростью вращения и механизма вертикального перемещения измерять силу резания на различных скоростных режимах.

Установка сменных рабочих органов измельчителей плодоовощной продукции и корнеплодов, а также вида и углов резания и заточки ножей увеличивают возможность применения измерительного устройства, позволяют использовать его в разработке режущих аппаратов.

Устройство легко в исполнении. Например, в роли механизма вертикального перемещения нами был использован штатный автомобильный винтовой домкрат (ВАЗ 2101-07), а в роли электродвигателя с различной скоростью вращения - сверлильная машина «Интерскол».

Формула полезной модели

Устройство для измерения составляющих сил резания плодоовощной продукции, содержащее опорную плиту со стойкой и неподвижно закрепленный на ней электродвигатель, отличающееся тем, что рабочий орган измельчителя выполнен с возможностью перемещения по направлению к толкателю и балке восприятия нагрузок с установленным между ними тензометрическим датчиком усилия сжатия, механизмом вертикального перемещения на разных скоростных режимах, создаваемых электродвигателем с различной скоростью вращения.

Изобретение "УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ПЛОДОВ, ОВОЩЕЙ И КОРНЕПЛОДОВ" (Антонов Н.М., Искуснов Ю.В., Кузнецов С.С., Лебедь Н.И., Шапров М.Н.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога